李小林　段天宏

摘要：本文對(duì)AutoCAD課程教學(xué)的整個(gè)過程進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。通過結(jié)合工業(yè)工程專業(yè)知識(shí)應(yīng)用情景設(shè)計(jì)案例，在案例教學(xué)法、建構(gòu)主義教學(xué)法的基礎(chǔ)上將各知識(shí)點(diǎn)、操作技能融入其中，提高學(xué)生對(duì)新知識(shí)的同化能力。在教學(xué)過程中，注重知識(shí)點(diǎn)的全面講解以及情景案例對(duì)知識(shí)點(diǎn)的串連作用，以提高學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶和綜合應(yīng)用能力，同時(shí)通過分組教學(xué)有效地提高了教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；案例法教學(xué)；AutoCAD；工業(yè)工程

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）14-0156-02

一、引言

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)越來越深入地影響到每個(gè)社會(huì)生產(chǎn)制造領(lǐng)域，在建筑業(yè)、制造業(yè)、煤礦生產(chǎn)企業(yè)等各領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。其中由AutoDesk公司開發(fā)的AutoCAD軟件由于其強(qiáng)大的繪圖功能以及應(yīng)用的廣泛性，而在各高校得到了普遍的推廣學(xué)習(xí)。我校在礦業(yè)學(xué)院、安全學(xué)院、機(jī)電學(xué)院等的相關(guān)專業(yè)均開設(shè)AutoCAD軟件的教學(xué)課程，在提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平，更好地將個(gè)人技能與社會(huì)需求相結(jié)合等方面發(fā)揮了重要的作用。我院的工業(yè)工程專業(yè)在學(xué)生培養(yǎng)上注重提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合能力培養(yǎng)。由于各類生產(chǎn)企業(yè)對(duì)人員的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力要求日益普遍，AutoCAD已經(jīng)成為個(gè)人工作中必需的基礎(chǔ)技能，因此，從專業(yè)培養(yǎng)的角度而言，加強(qiáng)對(duì)AutoCAD教學(xué)方法的研究，提高學(xué)生在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的綜合能力也就變得愈加重要。

二、研究現(xiàn)狀

AutoCAD軟件繪圖功能強(qiáng)大，特別是在二維圖形精確繪制方面，繪圖優(yōu)雅，操作靈活多變，掌握合適的繪圖技巧后，可以極大地提高工作效率，從而為各領(lǐng)域的工作人員所青睞。與此相對(duì)，該軟件也存在命令繁多、知識(shí)點(diǎn)零碎、使用不同繪圖思路對(duì)繪圖效率影響大等困難。特別是對(duì)新接觸計(jì)算機(jī)繪圖的學(xué)生，形成使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的思維也存在不同程度的困難。

在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的教學(xué)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)上課時(shí)講授效果很好，但由于知識(shí)點(diǎn)零散，學(xué)生又無法實(shí)時(shí)地進(jìn)行操作練習(xí)，所以，會(huì)導(dǎo)致兩種情況：一是，僅在思維理解上明白如何繪制以及能實(shí)現(xiàn)何種繪制效果，但在上機(jī)實(shí)際操作時(shí)很生疏，無法成功的繪制圖形；二是，學(xué)生對(duì)各零散的繪圖知識(shí)點(diǎn)可以熟練掌握，但無法將這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融會(huì)貫通，即缺乏從宏觀上分析圖形，再綜合使用各知識(shí)點(diǎn)的能力鍛煉。

目前，許多教學(xué)人員對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的課程教學(xué)進(jìn)行了各個(gè)方面的探討和嘗試。魯泳等[1]針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)過程中實(shí)時(shí)互動(dòng)不足、難以實(shí)施針對(duì)性的個(gè)性化教學(xué)等困難，提出了利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助傳統(tǒng)教學(xué)方式的有益嘗試。張鵬等[2]結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)的實(shí)際特點(diǎn)，探討了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的建構(gòu)主義教學(xué)模式。建構(gòu)主義教學(xué)模式中注重問題情景的創(chuàng)建，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作，最終達(dá)到使學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)的目的。

也有很多教學(xué)人員將案例教學(xué)方法引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的課程教學(xué)中。案例教學(xué)法中，通過提供經(jīng)典案例，使學(xué)員處于決策者般的情景中，進(jìn)行審視、分析并擬定個(gè)案的處理方針，該方法在管理類課程的教學(xué)中被廣泛使用。當(dāng)然，該方法的實(shí)際應(yīng)用也存在許多困難，一方面因?yàn)橐环鶊D的繪制并不一定是按教學(xué)順序可以完成，另外就是圖形的整體性較強(qiáng)時(shí)，可能使得圖形的內(nèi)部耦合度較高，如果前期繪制存在問題，可能直接導(dǎo)致后面的繪圖無法進(jìn)行。本文認(rèn)為，可以針對(duì)部分章節(jié)構(gòu)造案例，以提高案例設(shè)計(jì)的靈活性。

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)需要求將課堂教學(xué)和上機(jī)操作相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，楊青[3]將PBL（Problem Based Learning）教學(xué)法引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的教學(xué)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，以問題為基礎(chǔ)，在教師的啟發(fā)指導(dǎo)下，以自學(xué)和小組討論的形式進(jìn)行授課。結(jié)合這一思路，在上機(jī)教學(xué)時(shí)，我們采用分組教學(xué)的方式對(duì)學(xué)生在上機(jī)過程中存在的問題進(jìn)行處理，有效地提高了上機(jī)效率。

三、結(jié)合專業(yè)應(yīng)用的AutoCAD課程教學(xué)的實(shí)施

根據(jù)前面的討論，可以看到在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)過程中存在多方面的困難，首先是軟件本身操作上復(fù)雜靈活，再者不同的教學(xué)方法的選擇會(huì)對(duì)教學(xué)效果產(chǎn)生很大影響，最后在教學(xué)目標(biāo)上需要讓學(xué)生把理論和實(shí)踐結(jié)合起來，將其作為一項(xiàng)技能來掌握而不僅僅是知識(shí)點(diǎn)的記憶，這樣就對(duì)教和學(xué)提出更高的要求。將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)技能來掌握不僅僅需要學(xué)會(huì)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助繪圖，而且需要將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與專業(yè)技術(shù)知識(shí)結(jié)合起來掌握。顯然軟件技術(shù)不是孤立存在的，而是需要依賴于某一專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)，才能發(fā)揮其作用。因此，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)課程教學(xué)中，我們不但通過設(shè)計(jì)情景案例將知識(shí)點(diǎn)貫穿起來，而且在案例選取時(shí)要注重與專業(yè)知識(shí)的結(jié)合。根據(jù)以上思路，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的課程教學(xué)中，從教學(xué)案例選擇，再到課堂講授，最后到上機(jī)練習(xí)，具體實(shí)施起來，包括如下方面：

1.體現(xiàn)整體性，將各知識(shí)點(diǎn)貫穿于AutoCAD教學(xué)案例中。由于AutoCAD軟件命令繁多，并且使用靈活，同一繪圖效果常常有多種操作可以實(shí)現(xiàn)。這樣在教學(xué)中經(jīng)常會(huì)陷入各個(gè)零碎知識(shí)點(diǎn)以及繪圖技巧的介紹。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)很可能會(huì)出現(xiàn)只見樹木，不見森林的情況，并且操作命令眾多，命令間無相關(guān)性，使得記憶困難，到上機(jī)操作時(shí)無從下手。鑒于此，我們根據(jù)各章節(jié)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)能夠包含大多數(shù)知識(shí)點(diǎn)的案例，形成一條線，將各知識(shí)點(diǎn)貫穿起來，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的統(tǒng)一把握。

2.與所學(xué)專業(yè)知識(shí)結(jié)合起來設(shè)置AutoCAD教學(xué)案例。在教學(xué)案例的設(shè)計(jì)上，應(yīng)該從學(xué)生所學(xué)的專業(yè)知識(shí)出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在皮亞杰的“認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)說”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)的過程是知識(shí)建構(gòu)的過程，學(xué)生通過主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的意義來完成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化。對(duì)于工業(yè)程專業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)而言，將學(xué)生置于其熟悉的工業(yè)工程相關(guān)的應(yīng)用情景下，會(huì)更有利于其在已有認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)上同化新的知識(shí)。

3.知識(shí)點(diǎn)講解與案例的綜合練習(xí)相結(jié)合。將案例準(zhǔn)備完成后，接下來需要在課堂教學(xué)中進(jìn)行講授。顯然，案例不能完全代替知識(shí)點(diǎn)的講解，因?yàn)?，一個(gè)圖形通常無法完全覆蓋所有的知識(shí)點(diǎn)，所以在課堂教學(xué)時(shí)，應(yīng)該在詳細(xì)講解各知識(shí)點(diǎn)的情況下，用案例串聯(lián)起來各知識(shí)點(diǎn)，以利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的整體記憶和應(yīng)用。

4.實(shí)行分組教學(xué)。由于不同的學(xué)生對(duì)于繪圖的理解能力、操作能力不同，各人的學(xué)習(xí)進(jìn)度也存在較大差別。所以，在上機(jī)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)需要反復(fù)講解演示的問題。為了提高上機(jī)效率，可以根據(jù)上機(jī)的場地將學(xué)生分為不同組，當(dāng)存在操作問題時(shí)，先在組內(nèi)解決，如果組內(nèi)無法解決再教師統(tǒng)一對(duì)該組進(jìn)行講解。

四、實(shí)施舉例

以講授光柵圖像部分為例，該部分的鄰近章節(jié)內(nèi)容包括多線命令、多段線命令以及樣條曲線命令的使用。因此在案例選擇時(shí)，盡量包括這些主要的知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，將該案例與工業(yè)工程專業(yè)知識(shí)相結(jié)合以讓學(xué)生在熟悉的情景中記憶和繪制圖形。以設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)部分講述歐式距離和折線距離的圖形[4]并進(jìn)行適當(dāng)修改為案例。

在課堂講授時(shí)，從光柵圖像的使用、多線建立及編輯、結(jié)合線型使用多段線、樣條曲線的使用、文字的添加等各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，最后使用跟蹤描繪法完成圖形的繪制。在講解具體的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，不僅僅針對(duì)案例進(jìn)行講解，而是覆蓋該知識(shí)點(diǎn)所有繪圖技巧及相關(guān)命令。各部分所涉及知識(shí)點(diǎn)為，多線部分：多線命令的調(diào)用、編輯多線樣式以及多線編輯工具的使用；多段線部分：多段線命令調(diào)用、多段線繪制、多段線編輯以及線形設(shè)置；樣條曲線：命令調(diào)用、切向確定以及樣條曲線編輯；文字：單行文字及多行文字的調(diào)用、文字樣式設(shè)置以及文字編輯；光柵圖像：插入光柵圖像、光柵圖像的調(diào)平以及編輯光柵圖像。

在上機(jī)操作時(shí)，學(xué)生以繪制該案例為主線，當(dāng)涉及某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的使用時(shí)，再完成該知識(shí)點(diǎn)其他繪圖技巧的復(fù)習(xí)。顯然，上機(jī)時(shí)學(xué)生操作只涉及部分知識(shí)點(diǎn)。如多段線編輯在AutoCAD2010中提供12種編輯方式，而在案例中主要使用十字閉合以及T形閉合。另外在文字使用方面，也只涉及文字高度設(shè)置、旋轉(zhuǎn)操作以及字體設(shè)置等。但通過案例的整合，可以使得學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的零散記憶整合在一起，在以后的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的使用時(shí)，舉一反三即可。并且這種記憶結(jié)合了工業(yè)工程的專業(yè)知識(shí)，會(huì)和以后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)形成互補(bǔ)作用。

五、結(jié)語

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的廣泛要求我們?cè)贑AD教學(xué)過程中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的綜合能力的培養(yǎng)，以使學(xué)生的能力更加適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)的需要。由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件本身在使用上較為靈活，相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)零碎，因此我們結(jié)合當(dāng)前教學(xué)工作者嘗試使用的案例教學(xué)法、建構(gòu)主義教學(xué)法以及PBL教學(xué)法等的特點(diǎn)，對(duì)案例選擇、課堂講授以及上機(jī)操作等整個(gè)教學(xué)流程進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。通過從工業(yè)工程的專業(yè)環(huán)境中尋找設(shè)計(jì)案例，并使用案例將知識(shí)點(diǎn)綜合起來，有效地提高了學(xué)生對(duì)零碎知識(shí)點(diǎn)的記憶和綜合應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)：

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